汽车前照灯的结构特征分析及检修案例

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：汽车前照灯主要由灯泡（光源）、反射镜和配光镜三部分组成，如图5-3所示。图5-5 新型高压放电氙灯a）外形图 b）结构示意图1—透镜 2—遮光板 3—弧光灯 4—引燃及稳弧部件3.配光镜为使照明范围内光度均匀，需要将反光镜反射出的平行光束进行整形，故在前照灯上配装有配光镜，又称为散光玻璃。配光镜的作用是将反射镜反射出的光束在水平方向扩散、在竖直方向向下折射，使前照灯照射符合配光法规要求。

汽车前照灯主要由灯泡（光源）、反射镜和配光镜三部分组成，如图5-3所示。前照灯安装在汽车前部左、右两侧，由于在夜间其照明效果直接影响到交通安全，因此世界各国都以法律形式规定了汽车前照灯的照明标准，以保证行车安全，其基本要求如下：

1）照明距离不低于100m。前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶人能够辨清车前100m以内路面上的任何障碍物。随着汽车行驶速度不断的提高，前照灯的照明距离也应越来越远（一般为200～250m）。

2）防止炫目功能。前照灯应具有防止炫目功能，以免夜间两车迎面相遇时，使对方驾驶人炫目而造成交通事故。

1.灯泡

目前汽车使用的前照灯灯泡有白炽灯泡（充气灯泡）、卤钨灯泡和新型高压放电氙灯三种，其中白炽灯泡和卤钨灯泡灯丝均采用熔点高、发光强的钨制成。

（1）白炽灯泡前照灯灯丝一般制成螺旋形状，如图5-4a所示，不仅能够缩小灯丝和灯泡的尺寸，而且有利于聚合平行光束。在制造玻璃灯泡时应先将灯泡抽成真空，以防止金属钨受热蒸发，缩短灯泡的使用寿命。然后再充入86%左右的氩气和14%左右的氮气的混合惰性气体，因为在灯泡通电时，惰性气体受热膨胀会产生较大压力，这不仅能够提高灯丝的温度，增强发光效率，而且还可以减少金属钨的蒸发量，延长灯泡的使用寿命。

图5-3 前照灯基本组成

1—配光镜 2—反光镜 3—灯泡

（2）卤钨灯泡虽然白炽灯泡充满了混合惰性气体，但是灯丝的金属钨仍然会蒸发损耗，且蒸发出来的钨淀积在灯泡上会使灯泡发黑变暗，因此，目前国内外普遍采用新型电光源卤钨灯泡，如图5-4b所示，即在充入惰性气体中参入某种卤族元素（氟、氯、溴或碘等）。卤钨灯泡具有体积小、发光强度大和发黑现象轻微的优点。

卤钨再生循环过程是：从灯丝上蒸发出来的气态钨与卤素物质反应生成一种挥发性的卤化钨，当卤化钨扩散到灯丝附近的高温区域时又会分解，使钨重新回到灯丝上，被释放出来的卤素继续扩散参与下一次循环反应，从而减少金属钨的蒸发量和灯泡发黑现象。

图5-4 前照灯灯泡

a）白炽灯泡b）卤钨灯泡

1—配光屏 2—近光灯丝 3—远光灯丝 4—定焦盘 5—灯头 6—插片

（3）新型高压放电氙灯新型高压放电氙灯的组件由弧光灯组件、电子控制器和升压器三大部件组成，其外形及结构原理示意图如图5-5所示。灯泡发出的光色和日光灯非常相似，亮度是卤钨灯泡的3倍，寿命可达卤钨灯泡的5倍，克服了传统卤钨灯泡的缺陷；几万伏的高压使得其灯光亮度加强，完全可以满足汽车在夜间高速行驶的需要。在新型高压放电氙灯中没有传统灯泡的灯丝，取而代之的是装在石英管内的两个电极，管内充有氮气及微量金属（或金属卤化物）。当在电极上加上数万伏的引弧电压后，气体开始电离而导电，即气体原子处于激发状态，使电子发生级跃迁而开始发光，电极间蒸发少量的水银蒸气，光源立刻引起水银蒸气弧光放电，等温度上升后再转入卤化物弧光灯工作。

2.反射镜

前照灯如果没有反射镜，灯泡的光照强度就不大，这样驾驶人只能辨清车前6m处有无障碍物。反射镜的作用是将灯泡的光线聚合并导向远方，如图5-6所示。反射镜的材料一般有薄钢板、玻璃和塑料等，先将其表面制成旋转的抛物面，在内表面镀上银、铝或铬，然后再进行抛光。灯丝位于焦点F上，灯丝的绝大部分光线向后射在立体角范围内，经反射镜反射后变成平行光束射向远方，使光度增强几百倍至几千倍，从而使车前150～400m范围内的路面照得清晰可见。从灯丝射出的位于4ω范围内的光线则向各方散射，散射向侧方和下方的部分光线，可照亮车前5～10m的路面和路缘。